明尼阿波利斯-圣保罗的黄昏

城市应该做出怎样的气候选择? jdb电子游戏的数据工具帮助规划者设定优先事项.

2022年3月30日,2:09 p.m.

黄昏时分的明尼阿波利斯-圣保罗天际线. jdb电子游戏的阿努·拉马斯瓦米与双城大都会委员会合作,为该地区创建了一个净零工具.

为了实现二氧化碳净零排放,城市应该优先采取哪些行动?

城市规划者的一种新工具可以帮助他们设计包括紧凑型发展在内的一系列行动, 智能电动出行, 电加热系统, 大规模木结构, 城市植树造林, 以及让资源在食物中有效循环的技术, 废物及能源部门.

“在城市中,环境健康和人类福祉相互交织,”他说 阿奴Ramaswami, 他是jdb电子游戏桑杰·斯瓦尼87年印度研究教授,也是土木与环境工程系(CEE)其他三个项目的教授。, jdb电子官方网站国际与地区研究所, 以及高梅多斯环境研究所的负责人. S. 查达全球印度中心.

“全球约55%的人口居住在城市, 全球90%以上的国内生产总值是由城市创造的,她说. “如果你能在全球不同类型的城市中找出城市规模的零碳战略, 有可能在解决全球挑战的同时为当地带来好处.”

阿奴Ramaswami谈到了净零工具
播放视频: 新工具帮助城镇为实现净零未来做出选择

哪些地方的选择对二氧化碳的影响最大? 拉马斯瓦米创建了一个排放计算器,以帮助世界各地的城市规划者和镇议会实现减少二氧化碳和其他温室气体的目标.

在一个 去年秋天的联合国气候峰会, 1,共有049个城市、7.22亿人口参加了“城市零排放竞赛”活动, 承诺到2030年将排放量减半,到2050年或更早实现净零排放, 在此次峰会上,哪个组织做出了最大、最积极的一系列承诺.

拉马斯瓦米正在努力帮助这些城市实现碳排放。”,,有时被称为“碳中和”,“平衡二氧化碳排放量和从大气中吸收的量. 对于避免气候变化带来的最糟糕后果来说,排放温室气体不超过永久迁出的城市至关重要, 专家说.

为此目的, Ramaswami和她的团队开发了社区零排放计算器(ZECC), 二氧化碳排放计算器. 然后,他们又更进一步,与 双城都会议会 (Met Council)在明尼苏达州, 结合高分辨率的本地数据,建立“温室气体情景规划工具”(目前处于测试阶段)的所有城市、城镇和农村社区. 保罗地区,总共182个.

“这是第一个量化每个社区能源使用预测的项目, 基于每个城镇建筑存量的详细数据, 有自己的能源强度和就业特点,拉马斯瓦米说.

她的jdb电子官方网站团队包括 康康“KK”Tong她现在是CEE的博士后研究助理 上海交通大学中英低碳学院助理教授; Bhartendu Pandey他是一名博士后研究员 中考和 首席城市数据科学家 在Ramaswami 城市联系实验室; and 罗山Shankar 还有陈锦锦在美国,有研究生就读CEE课程. 该团队在jdb电子游戏的大背景下工作 美国零碳计划, 它模拟了美国各地的电网转型, 使Ramaswami的团队能够更深入地关注城市规模的过程,这些过程需要与更大规模的脱碳模型集成.  

瑞士沙夫豪森的电子巴士

比如把汽油公交车改成电动公交车, 比如这个在沙夫豪森的, 瑞士, 帮助城市减少温室气体排放.

Ramaswami的团队通过研究人员和从业者之间的知识共同生产过程与大都会委员会合作,自2010年以来,Ramaswami与城市的合作推动了这一过程. 联合生产作为一种重要的研究方法正在受到关注,它通过让知识的使用者和生产者参与合作发现,来创造可操作的科学.

这个特别的联合制作项目是独特的,因为它涉及合作,为大都市地区的182个不同城市和城镇提供模型, 他们通过大都会博物馆委员会的高级研究员毛里西奥·利昂和巴里斯·古穆斯-道斯以一种创新的方式参与进来.

这样的合拍片特别引人注目,因为拉马斯瓦米的团队, 大都会委员会团队, 由于新型冠状病毒肺炎对面对面会议的限制,各个城市和大学的合作伙伴最终就零碳路径进行了在线讨论. “通过虚拟合作和讨论共同制作一个如此大规模的项目确实是非常独特的, 并开辟了扩大联合制作的新途径,拉马斯瓦米说.

“这个工具很好地融合了可持续性和公平性,Eric Wojchik说, 大都会艺术委员会的规划分析师. “很明显, 注重减排非常重要, 但jdb电子游戏也需要考虑如何以公正和公平的方式做到这一点.”

“这可以帮助jdb电子游戏决定”

圣保罗市的首席恢复官拉斯·斯塔克说:“新的场景规划工具的创建对jdb电子游戏来说非常有价值. jdb电子游戏一直在努力——实际上是月复一月——找出减少温室气体排放的最佳方式. 这可以帮助jdb电子游戏决定是否更多地关注特定的运输计划, 或者建筑能源计划, 或者其他事情……它真的可以帮助jdb电子游戏决定jdb电子游戏需要先做哪些事情, 哪些行动能产生最大的影响, 以及如何在一段时间内实现这些目标.”

该工具结合了当地数据,为双城地区的每一位市长或镇议会提供了他们需要的东西,以设计他们自己的通往净零未来的道路.  

“有很大的权衡, 在你做决定之前,它会给你数据,卡拉·科克曼说, 他是交通专家,也是德克萨斯大学奥斯汀分校的土木工程教授, 是谁与Ramaswami和Met理事会合作创建了这个工具.

在全国范围内, 实现净零需要大的改变, 比如从化石燃料转向可再生能源, 但是,各地市政当局的小规模选择将产生重大影响, Kockelman说.

Ramaswami同意. “jdb电子游戏正在考虑城市规划, 土地用途规划级别, 建筑结构类型, 树种植, 废物-将废物转化为有价值的产品-使用特定位置的数据.”

非常具体的. “jdb电子游戏知道双城地区的任何特定位置是否存在树木, 分辨率相当于一个小咖啡桌的面积,她说, 指的是 来自她的小组的新兴遥感方法他绘制了双城和其他美国城市的精细尺度的城市绿化.S. 都市区.

但正是这种粒度级别使得该工具如此具有革命性 彼得·林德斯特伦(Peter Lindstrom)是大都会委员会的成员. “如果jdb电子游戏要对气候变化产生影响, 这意味着jdb电子游戏每个人都在自己的家里尽自己所能, jdb电子游戏自己的社区, jdb电子游戏自己的城市, jdb电子游戏自己的地区, jdb电子游戏自己的国家, jdb电子游戏自己的国家. 总的来说,这将产生影响.”

计算低碳的未来

拉马斯瓦米说,很多决定都会对碳排放产生影响. 以建筑材料为例. 混凝土, 几十年来,这是许多政府大楼的默认选项, 是否存在巨大的碳足迹——人类造成的全球二氧化碳排放量中至少有8%来自水泥工业.

但这是一种新近流行的材料, 一种被称为交叉层压木材的木质产品, 或大量木材, 能把建筑变成碳汇吗. “大规模的木结构建筑是一种将森林储存在建筑中的非凡方式,拉马斯瓦米说.

华盛顿特区的大型木结构建筑

用大量木材建造房屋, 比如华盛顿西南社区图书馆, D.C.在美国,城市可以成为碳的“汇”——长期储存地. Ramaswami团队最近的一篇综述论文强调,一栋五层楼高的建筑所储存的碳是同样面积的森林所储存的碳的三倍.

由交替层的窑干木板粘合而成, 大块木材提供混凝土或钢的强度和稳定性, 但碳平衡可能是负的,而不是水泥和钢铁生产的高排放成本. 这在很大程度上取决于大规模木结构的生命周期. A 最近检讨文件 强调指出,一栋五层楼的建筑所储存的碳是同样面积的森林所储存的碳的三倍.

在她与世界各地城市的合作中, 拉马斯瓦米发现了巨大的变化, 比如向零碳电网过渡, 把汽油公交车改成电动公交车, 能否帮助城市在减排方面取得长足进步, 但要缩小最终与净零排放的差距,可能会异常困难.

“许多城市发现,到2040年实现净零排放非常具有挑战性, 但他们可以接近, 可能是80%,她说.

在双子城案例研究中, 她发现用大量木材设计建筑, 例如, 能缩小约10%的碳缺口吗. 建造更多的多层建筑可以导致紧凑的城市设计,最大限度地提高出行效率,从而获得额外的20%, 为城市植树造林创造空间, 并使其更容易实施新的区域能源解决方案.

“20%是很大的!拉马斯瓦米说. “用大量木材建造,效益会更大. 这正是jdb电子游戏在不同城市想要展示的, that you can play with these different levers; they all interact with each other.”

大规模的城市植树造林运动, 或者将食物垃圾转化为能源, 也许能再给你3%到5%. “这不是很大,但要实现净零,5%是不容小觑的. 要达到最后一点,达到零是非常困难的。. 她还警告说,城市森林必须是长期存在的,才能真正发挥碳汇的作用, 此外,还需要进行生命周期评估,以确认废物转化能源技术的碳效益.

从污染到地球健康

Ramaswami的大部分职业生涯都专注于城市环境. “我做环保工作的灵感实际上是从城市开始的,”她说. “我住在印度金奈,那里可见的污染让我震惊.”

夜晚的地球,电灯可见

地球夜间的全球地图揭示了城市发展的模式.

她受过化学工程师的训练, 但她发现自己想要研究化学工程和污染之间的交集. 这演变成了研究当地的健康和福祉是如何受到行星趋势的影响的,这一领域被称为行星健康. “我一直对人类健康很感兴趣,”她说. “实际上我想成为一名医生,最后我研究了世界的健康状况.”

面对不断增长的人口和城市化, 拉马斯瓦米的职业生涯帮助城市实现看似矛盾的目标:提高数十亿人的生活水平,同时减少污染和保护自然资源, 包括土地, 水和生物多样性.

“你如何在如此多样化的城市实现这些多重目标?她问. “很多城市都经历过这些挑战. 在某一时刻, 伦敦是世界上污染最严重的城市之一, 雾霾太浓了,人们管它叫豌豆汤. 匹兹堡, 我在哪里写的论文, 洛杉矶——这些都是聪明才智和良好政策显著减少极端空气污染的案例研究.”

她经常在晚上看世界的标志性形象, 这在某种程度上是城市化的地图. “从太空看地球的视角确实告诉jdb电子游戏,人类只是众多物种中的一个, jdb电子游戏只有一个有限的星球可以生存,她说. “可持续性的定义是在有限的地球上增进所有人的福祉. 指导着我的工作.”